史瓦西黑洞,一个奇点一个视界真相究竟是什么?

cht 2023-08-06 6次阅读

  宇宙中有很多大小不一的黑洞,而其中最多的就是史瓦西黑洞,史瓦西黑洞是宇宙空间中最常见的黑洞,它的最大质量不会超过太阳的50倍,与其他黑洞不同之处在于,史瓦西黑洞是不带旋转不带电荷的黑洞,任何靠近黑洞的物质,甚至是光也都会被吸进去,假如人被吸了进去,会瞬间被撕碎,或者进入另一个时空,再也出不来了。

  史瓦西黑洞

  1916年史瓦西提出了史瓦西黑洞,史瓦西黑洞不带电且不旋转。其外层的临界面成为视界,视界表面,只有光速移动的物体能够逃离黑洞的引力。视界包围的球体的半径,则称为史瓦西半径,与质量成正比。黑洞的核心奇点则隐匿在视界深处。而视界表面,只有光速移动的物体能够逃离黑洞的引力。视界包围的球体的半径,则称为史瓦西半径,与质量成正比。黑洞的核心奇点则隐匿在视界深处。

史瓦西黑洞,一个奇点一个视界真相究竟是什么?

  史瓦西半径又是什么?史瓦西计算出了一个无自转无电荷的球形天体外的时空弯曲,只花了几天时间就得到了答案,这就是爱因斯坦场方程的史瓦西解。史瓦西解不但描述了空间的弯曲,还描述了时间的弯曲。用来描述这种时空弯曲的几何,后来被称为史瓦西几何。

  在史瓦西几何里,每一个天体都有一个与自身质量成正比的临界半径,也就是史瓦西半径。对太阳来说,这个半径大约是2.95千米。10倍太阳质量的天体临界半径是29.5千米,100倍太阳质量的天体,临界半径就是295千米。天体的实际半径越接近临界半径,周围的时空弯曲就越强烈,时间的膨胀也越厉害。史瓦西几何预言,当天体的实际半径等于临界半径的时候,天体周围的时空弯曲,将会使它表面的时间无限地膨胀。这意味着什么呢?意味着天体表面的光虽然还是以我们熟悉的光速前进,一点儿也没有变慢,但它身上的时被无限延长了。虽然它只需要一丁点的时间就能离开天体表面,但这一丁点的时间却永远也过不去。这个天体发出的光从此不会有任何人能看到,也不会有任何关于它内部的信息流露到外界。当时的物理学家把临界半径对应的临界表面称为史瓦西奇点。

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